[发明专利]一种煤矿瓦斯抽采下向钻孔智能排水排渣系统及其应用

权利要求书

1.一种煤矿瓦斯抽采下向钻孔智能排水排渣系统，其特征在于：该系统包括矿用PLC控制箱、矿用气动抽排水泵、矿用电动阀、控制泵电动阀、流量传感器、信号线、水位传感器和操作监控系统；

所述流量传感器设置在所述矿用气动抽排水泵的出水端，所述水位传感器设置在钻孔内，所述矿用气动抽排水泵的进气端通过所述控制泵电动阀与井下压风管路连接，所述矿用气动抽排水泵的进水口与集排水管路连接，所述矿用电动阀设置在所述钻孔外的下向钻孔排水管路上，所述下向钻孔排水管路的一端设置在所述钻孔内，所述下向钻孔排水管路连接至所述集排水管路；

所述矿用PLC控制箱用于布置PLC控制程序，通过信号连接线连接至所述矿用气动抽排水泵、所述矿用电动阀、所述控制泵电动阀、所述流量传感器和所述水位传感器；

所述操作监控系统布置在矿用PLC控制箱和地面电脑端，通过信号连接线连接至PLC控制程序，实现排水地点附近和地面远程控制排水工作和异常报警；

该排水排渣系统的控制模式包括全自动控制模式、半自动控制模式和手动控制模式；所述全自动控制模式实现多个并联下向钻孔自动循环排水排渣操作；所述半自动模式实现单个下向钻孔自动循环排水排渣操作；所述手动控制模式实现单个钻孔手动排水排渣操作；

所述下向钻孔排水管路包括孔内排水管和孔口三通装置；所述孔内排水管布置于所述钻孔内，所述孔口三通装置连通瓦斯抽采管、瓦斯汇流管和所述孔内排水管，所述孔口三通装置用于实现管路变径与密封；

所述水位传感器放置深度为：其中α为钻孔的倾角，h_max为矿用气动抽排水泵最大干吸高度。

2.应用权利要求1所述系统的一种多孔并联的抽排水系统，其特征在于：所述集排水管路上连接有多根所述下向钻孔排水管路，实现多个钻孔循环抽排水；所述矿用电动阀安装在各个钻孔的孔口排水管路，控制钻孔排水操作；

当钻孔内水位达到所述水位传感器所在的位置时，水位传感器通过信号线将钻孔水位信息传递到矿用PLC控制箱，PLC控制程序将信息进行处理，将该钻孔排水操作自动进入待排水状态，然后进入正在进水排水状态，PLC控制程序首先开启矿用电动阀，然后开启控制泵电动阀，此时该钻孔进行排水操作，钻孔内积水煤渣通过钻孔内抽排水管路进入集排水管路，通过矿用气动抽排水泵排至巷道排水沟；同时，安装在矿用气动抽排水泵的流量传感器实时监测排出水量情况；当排水完成后，流量传感器将信息传递至矿用PLC控制箱，PLC控制程序自动进入下一个钻孔排水操作；在运行过程中将PLC控制程序处理信息显示在矿用PLC控制箱和地面电脑端，对钻孔排水排渣状态和顺序进行操作，并监控排水排渣工作情况。